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前言
一、常用函数
1. open函数
2. close函数
3. write函数
4. read函数
5. dup函数
6. dup2函数
二、文件读写细节
1. 换行符
2. 文件描述符
3. errno和perror 前言
在Linux系统中#xff0c;一切皆文件。因此#xff0c;掌握Linux下文件IO常用的函数…文章目录
前言
一、常用函数
1. open函数
2. close函数
3. write函数
4. read函数
5. dup函数
6. dup2函数
二、文件读写细节
1. 换行符
2. 文件描述符
3. errno和perror 前言
在Linux系统中一切皆文件。因此掌握Linux下文件IO常用的函数、理解读写文件背后的原理至关重要。在【嵌入式Linux笔记】第三篇Linux应用开发基础上中本人已经记载了相关的文件IO的知识但那篇只是用于快速入门记录的知识并不全面。本篇更加细致地记录文件IO中的重要知识点若涉及版权问题请联系本人删除。 一、常用函数
文件IO操作流程首先调用open函数打开文件其次采用read/write函数进行读写操作最后调用close函数关闭文件。
值得注意的是调用open函数之后内核就会在进程中建立一个打开文件的数据结构记录打开的文件然后内核去磁盘块设备中找到文件将其加载到内存中我们读写都是作用于内存中的文件最后调用close函数才会将内存中的文件写入到块设备中。
这样设计的原因块设备本身有读写限制读写操作起来不灵活内存以字节为单位操作灵活方便。
1. open函数
【1】头文件#include sys/types.h、#include sys/stat.h、#include fcntl.h
【2】函数原型
int open(const char *pathname, int flags);int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);
【3】功能打开或创建一个文件
【4】相关描述 ①pathname指明了文件打开的地址。 ②flags必须包含以下之一O_RDONLY, O_WRONLY, O_RDWR。当有多个参数时用|来分隔。其余如下的flags是可选的 O_APPEND追加内容O_TRUNC截断如果文件存在并且以只写、读写方式打开则将其长度截断为0O_CREAT若文件不存在则创建O_EXCL若要创建的文件已存在则出错并返回-1同时修改errno的值O_NONBLOCK以非阻塞方式打开设备文件O_SYNCwrite函数阻塞等待内容全部写入块设备中才返回注意如果 O_APPEND | O_TRUNC 则为 O_TRUNC 的效果 ③mode只有当创建新文件时使用了O_CREAT时才使用用于指定文件的访问权限能用权限的数字表示法。 umask能够设置文件在创建时mode的掩码。例如使用umask命令得到0002的结果那么文件创建时模式掩码为000 000 000 010。其实就是other用户权限总数字-2。使用open创建文件时最终的权限结果为mode ~umask。因此若指定权限为0777但创建文件的权限结果为000 111 111 101即0775. ④返回值 打开成功是一个文件描述符其是一个小的、非负整数。成功调用返回的文件描述符是当前未为进程打开的编号最低的文件描述符。打开失败-1 ⑤机制调用open函数会创建一个新的打开文件描述打开文件描述记录了文件偏移量和文件状态标志。文件描述符就是对该打开文件描述的参考。当路径名被删除或修改为其它文件则此参考并不受影响。 【5】open函数打开文件
#include sys/types.h
#include sys/stat.h
#include fcntl.h
#include stdio.h
#include unistd.h
#include errno.hint main(int argc, char **argv)
{//命令检测if (argc ! 2) {printf(请输入命令%s filename\n, argv[0]);return -1;}//打开文件int fd open(argv[1], O_RDWR);if (fd 0) {perror(错误信息);return -1;}//执行相关操作printf(打开文件成功fd%d\n, fd);//关闭文件close(fd);return 0;
}
【6】open函数创建文件
#include sys/types.h
#include sys/stat.h
#include fcntl.h
#include stdio.h
#include unistd.h
#include errno.hint main(int argc, char **argv)
{//命令检测if (argc ! 2) {printf(请输入命令%s filename\n, argv[0]);return -1;}//打开文件若不存在则创建权限为777//但是系统保护最终创建权限为775int fd open(argv[1], O_RDWR | O_CREAT, 0777);if (fd 0) {perror(错误信息);return -1;}//执行相关操作printf(打开文件成功fd%d\n, fd);//关闭文件close(fd);return 0;
} 2. close函数
【1】头文件#include unistd.h
【2】函数原型int close(int fd);
【3】功能关闭文件描述符为fd的文件。
【4】返回值关闭成功为0关闭失败为-1 3. write函数
【1】头文件#include unistd.h
【2】函数原型ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
【3】功能将buf中指定字节数count的内容写入文件描述符为fd的文件中。
【4】相关描述
①返回值 写入成功返回写入的字节数写入失败返回小于写入字节数发生错误返回-1②使用lseek函数给指定位置写入内容是对原有位置内容进行覆盖。
【5】示例命令行中用户输入运行命令时给出多条字符串将字符串写入指定文件中。
#include stdio.h
#include sys/types.h
#include sys/stat.h
#include fcntl.h
#include unistd.h
#include errno.h
#include string.hint main(int argc, char **argv)
{/* 1.命令格式判定 */if (argc 2) {printf(请输入命令%s 文件名 字符串1 ...\n, argv[0]);return -1;}/* 2.打开文件 */int fd open(argv[1], O_RDWR | O_CREAT, 0664);if (fd 0) {perror(打开文件失败);return -1;}/* 3.写入字符串 */for (int i 2; i argc; i) {int writeLen write(fd, argv[i], strlen(argv[i]));if (writeLen strlen(argv[i])) {perror(写入失败);break;}write(fd, \n, 1);//每个字符串后再换行}/* 4.关闭文件 */close(fd);return 0;
} 4. read函数
【1】头文件#include unistd.h
【2】函数原型ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
【3】功能将文件描述符为fd的文件中指定字节数count的内容读取到buf中。
【4】返回值读取成功返回字节数发生错误返回-1。在判定读取是否成功时最好不要拿返回的字节数与指定的读取字节数作比较因为有时指定的字节数会比返回的字节数大。
【5】示例
#include stdio.h
#include errno.h
#include sys/types.h
#include sys/stat.h
#include fcntl.h
#include unistd.hint main(int argc, char **argv)
{/* 1.命令格式判定 */if (argc ! 2) {printf(请输入如下格式%s 文件名\n, argv[0]);return -1;}/* 2.打开文件只读 */int fd open(argv[1], O_RDONLY);if (fd 0) {perror(打开失败);return -1;}/* 3.读取文件中所有内容 */char readBuf[100];int readLen read(fd, readBuf, sizeof(readBuf));if (readLen -1) {perror(读取失败);close(fd);return -1;}printf(读取的文本长度%d\n, readLen);printf(读取的文本内容%s, readBuf);/* 4.关闭文件 */close(fd);return 0;
} 5. dup函数
【1】头文件#include unistd.h
【2】函数原型int dup(int oldfd);
【3】功能将生成的文件描述符指向传入的oldfd指向的结构体而不会新建一个结构体。
【4】返回值新生成的文件描述符。
【5】示例假设本地已有一个1.txt文件当我们通过下列程序去读1.txt文件时执行结果为①fd 3, fd2 4, fd3 5 ②fd: 1, fd2: 1, fd3 : 2
#include sys/types.h
#include sys/stat.h
#include fcntl.h
#include unistd.h
#include stdio.hint main(int argc, char **argv)
{//命令行判定if (argc ! 2) {printf(请输入下列格式%s 文件名\n, argv[0]);return -1;}//dup功能检验int fd open(argv[1], O_RDONLY); //会新建一个结构体int fd2 open(argv[1], O_RDONLY); //会新建一个结构体int fd3 dup(fd); //不新建而是指向fd的结构体printf(fd %d, fd2 %d, fd3 %d\n, fd, fd2, fd3);//读取同一个文件char c1, c2, c3;read(fd, c1, 1); //fd中的pos往后移动read(fd2, c2, 1); //fd2中的pos往后移动read(fd3, c3, 1); //由于fd3指向fd结构体fd中的pos往后移动printf(fd: %c, fd2: %c, fd3 : %c\n, c1, c2, c3);//关闭文件close(fd);close(fd2);return 0;
} 6. dup2函数
【1】头文件#include unistd.h
【2】函数原型int dup2(int oldfd, int newfd);
【3】功能重定向。以dup2(fd, 1)为例说明①关闭文件句柄1的文件②将文件句柄1指向fd对应的file结构体。因此之后涉及文件句柄1的操作都作用于fd所指的文件。如下图所示 【4】返回值newfd。 一般不关注这个返回值。
【5】示例假设我们有个1.txt文件执行下列程序后命令行中并未出现字符串而字符串fd 3, fd 1出现在了1.txt文件中。
#include sys/types.h
#include sys/stat.h
#include fcntl.h
#include unistd.h
#include stdio.h
#include string.hint main(int argc, char **argv)
{int fd open(argv[1], O_RDWR);int fd2 dup2(fd, 1);printf(fd %d, fd2 %d\n, fd, fd2);close(fd);return 0;
} 二、文件读写细节
1. 换行符
Windows中换行为\r\nLinux中换行为\nMac中换行为\r
2. 文件描述符
文件描述符是一种文件的ID。通过文件描述符我们可以对其指向的文件进行读写操作。在一个进程中每次调用open函数打开一个文件都会生成一个新的文件描述符不会与已有的重复。不同进程的文件描述符是相互独立的。一个进程中默认会有三个文件描述符0指向标准输入键盘1指向标准输出命令行2指向错误信息的输出命令行。
3. errno和perror
